THEMIS

Enjeux 

L’intégration de ressources renouvelables mais potentiellement intermittentes dans les modes de production de l’énergie, nécessite de trouver des moyens de stockage du surplus qu’elles produisent. L’hydrogène est intéressant à plus d’un titre : il est « agile » – on peut le produire de plusieurs façons -, il est décarboné s’il est produit grâce à l’éolien ou au solaire, et il peut être stocké à plus ou moins long terme. THEMIS propose de mettre au point un système d’autonomie énergétique propre associant solaire, éolien et hydrogène pour alimenter les sites isolés. 

Le projet 

Le projet THEMIS répond en particulier aux besoins en alimentation électrique des relais de communication de télévision et de télécommunication – réseau télécom de plus en plus cellulaire -, situés en sites isolés et fonctionnant grâce à des groupes électrogènes. Ces relais ont une contrainte forte : être alimentés 24h/24, 365 jours par an, quelles que soient les conditions météorologiques, y compris les plus sévères (altitude, froid, chaleur, humidité). THEMIS s’inscrit dans le cadre de la transition énergétique, et de la hausse du prix du baril de pétrole au moment de son lancement. La société Atawey, pilote du projet, propose de tester dans un contexte similaire aux conditions réelles, les performances de la solution d’autonomie énergétique qu’elle a développée. THEMIS doit permettre à un site isolé du réseau électrique, d’atteindre une autonomie complète, sans recours aux énergies fossiles et sans rejet de CO₂. Comment ? En offrant, grâce à l’hydrogène et une pile à combustible, un stockage de grande capacité et de longue durée des énergies renouvelables (solaire et éolien) produites pendant les périodes de surproduction.

Une solide expertise

Avec les sociétés Air Liquide et Arelis/ Thomson Broadcast comme partenaires du projet, THEMIS dispose de solides compétences et expertises dans le domaine visé. Le premier met à disposition son expertise dans le domaine des gaz industriels ainsi que sa plateforme technologique destinée à accueillir l’expérimentation sur son centre d’essais de Sassenage (Isère). Le second apporte sa connaissance des contraintes technico-économiques des spécialistes de la transmission (broadcast) ainsi que son expérience dans la conversion d’énergie en sites isolés .

Le développement du projet THEMIS a permis : 

• la mise au point d’une station hybride alliant solaire photovoltaïque et hydrogène. Installée dans un container, cette solution propre – qui vient efficacement remplacer le groupe électrogène fonctionnant avec du carburant – est facile à transporter et à installer.
• le développement, avec McPhy, d’une solution innovante de stockage hydrogène sur hydrures basse température, parfaitement adaptée à ce type d’applications.
• la réussite de l’hybridation du stockage hydrogène et des batteries pour assurer l’autonomie énergétique tout au long de l’année.
• la mise au point d’un électrolyseur adapté (dimensionnement).
• la réalisation d’un prototype opérationnel pour une puissance de 1 kW et a validé la possibilité de passer à 2 kW avec un même encombrement (container 20 pieds).
• la validation de toutes les informations liées à la sécurité de l’équipement.

Croissance

Entre le début et la fin du projet, le contexte énergétique a évolué, avec un prix du baril en très forte baisse. L’intérêt d’une station autonome, plus chère à l’investissement, a perdu de son intérêt. Aujourd’hui, approvisionner un groupe électrogène en pétrole reste moins cher que la solution d’Atawey, les opérateurs en charge de maintenir les relais de transmission choisissent donc cette option. Atawey reste cependant très active dans les télécoms, un secteur toujours en expansion avec le développement du trafic de données sur les réseaux, notamment cellulaires, avec un nouveau projet piloté par Arelis/Thomson Broadcast. Dénommé Zenitthys (Life H2020), il bénéficie pleinement du retour d’expérience de THEMIS et a pour objectif d’améliorer la maintenabilité du système et d’en réduire les coûts. Atawey travaille d’ores et déjà sur une nouvelle forme de stockage (pression) de l’hydrogène, moins coûteuse que les hydrures, et sur un électrolyseur utilisant un électrolyte non corrosif plus simple à utiliser et à entretenir. Atawey est également impliqué dans le projet Soogreen (Eureka), toujours destiné aux télécoms.

Perspectives 

Grâce à la valorisation des technologies mises en œuvre dans les différents projets, Atawey propose désormais des solutions pour la mobilité propre. Premier marché visé : le vélo à hydrogène qui offre une plus grande autonomie (100 km) et un temps de recharge beaucoup plus rapide (une minute max) que son confrère électrique à batterie. Plusieurs stations « plug & play » ont été livrées à l’occasion du déploiement de flottes par le fabricant de vélo Pragma Industrie. Atawey a également conçu et livré une station de recharge pour véhicules à hydrogène, répondant ainsi aux besoins d’utilisateurs de petites flottes (collectivités par exemple). Le Syndicat d’Energies du Morbihan l’utilise déjà. Prochaine étape : une station multimodale et multi énergies (hydrogène et électricité) permettant de recharger vélos et voitures.